隨著我國城市化進(jìn)程的不斷深入,地下空間的開發(fā)需求也不斷增加,城市地下建設(shè)大直徑公路、地鐵、水利隧道為超大直徑盾構(gòu)裝備提出了全新的要求。太原鐵路樞紐西南環(huán)隧道項(xiàng)目采用了國內(nèi)自主研發(fā)的最大直徑Φ12.14m土壓平衡盾構(gòu)機(jī),設(shè)備橋作為連接盾構(gòu)主機(jī)與后配套的重要部件,研制尤為迫切。本文設(shè)計(jì)的設(shè)備橋是盾構(gòu)行業(yè)內(nèi)最長、負(fù)載最重、國內(nèi)首次自主研制的帶箱涵件的設(shè)備橋。重點(diǎn)對設(shè)備橋的主結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和有限元靜力學(xué)分析,主要研究工作如下:首先,確定設(shè)備橋主結(jié)構(gòu)的整體方案,得總體尺寸:橋架總長48 m,總高4.8 m,總寬5.6 m,得出主結(jié)構(gòu)的簡化模型;對簡化模型進(jìn)行力學(xué)分析,求出最大彎矩即危險(xiǎn)截面的位置。分析設(shè)備橋主結(jié)構(gòu)在彎曲作用下最大應(yīng)力與變形,初步驗(yàn)證了橋架設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度與剛度要求。其次,對設(shè)備橋主結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),將主結(jié)構(gòu)分為前部架梁、中部架梁、后部架梁進(jìn)行分析,細(xì)化設(shè)計(jì)主體以及支撐結(jié)構(gòu);然后,確定各結(jié)構(gòu)間的連接螺栓數(shù)量并校核螺栓連接的強(qiáng)度。最后,在有限元分析軟件ANSYS Workbench中建立有限元模型并進(jìn)行橋架的靜力學(xué)分析,得出最大應(yīng)力為73 MPa,最大變形量為42.4 mm,滿足強(qiáng)度與剛度...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文選題及研究意義
        1.1.1 選題依據(jù)和背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 國內(nèi)外盾構(gòu)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外盾構(gòu)的發(fā)展
        1.2.2 國內(nèi)盾構(gòu)的發(fā)展
    1.3 盾構(gòu)機(jī)設(shè)備橋概述
        1.3.1 6m級常規(guī)盾構(gòu)設(shè)備橋
        1.3.2 小直徑盾構(gòu)設(shè)備橋
        1.3.3 大直徑盾構(gòu)設(shè)備橋
    1.4 論文研究的主要內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 設(shè)備橋整體方案設(shè)計(jì)及模型分析
    2.1 設(shè)備橋整體方案設(shè)計(jì)
        2.1.1 設(shè)備橋總長L的確定
        2.1.2 設(shè)備橋總高H的確定
        2.1.3 設(shè)備橋總寬B的確定
    2.2 設(shè)備橋力學(xué)模型分析
        2.2.1 工況一設(shè)備橋中部受載下梁的分析
        2.2.2 工況二設(shè)備橋前端受載下梁的分析
    2.3 設(shè)備橋彎曲分析
        2.3.1 設(shè)備橋整體強(qiáng)度分析
        2.3.2 設(shè)備橋彎曲變形分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 設(shè)備橋主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 設(shè)備橋各結(jié)構(gòu)細(xì)化設(shè)計(jì)
        3.1.1 前部架梁設(shè)計(jì)
        3.1.2 中部架梁設(shè)計(jì)
        3.1.3 后部架梁設(shè)計(jì)
    3.2 連接螺栓設(shè)計(jì)及強(qiáng)度分析
        3.2.1 連接面螺栓的選型
        3.2.2 連接法蘭的設(shè)計(jì)
        3.2.3 螺栓強(qiáng)度的校核
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于AnsysWorkbench的設(shè)備橋結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
    4.1 有限元概述
        4.1.1 有限元法
        4.1.2 有限元分析軟件ANSYSWorkbench簡介
        4.1.3 運(yùn)用ANSYSWorkbench進(jìn)行靜力學(xué)分析的一般步驟
    4.2 設(shè)備橋有限元模型
        4.2.1 建模前的準(zhǔn)備工作
        4.2.2 設(shè)備橋幾何模型
        4.2.3 網(wǎng)格劃分
        4.2.4 邊界條件的設(shè)定
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 應(yīng)力分析
        4.3.2 變形量分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3962737